40.5kv.10kv高低壓開關櫃常見故障及使用介紹
高壓開關櫃是電力系統中非常重要的電氣裝置。開關櫃執行狀態惡化是引發電力系統出現故障的原因之一。2023年1月1日，齊魯石化公司塑料廠5bs配電室高壓開關櫃60508開關發生閃爆，導致整個裝置停車，造成了巨大的經濟損失。
一、高壓開關櫃的種類
（一）戶外式及戶內式
從高壓開關櫃的安置來分，可分為戶外式和戶內式兩種,10kv及以下多採用戶內式。根據一次線路方案的不同,可分為進出線開關櫃、聯絡油開關櫃、母線分段櫃等。10kv進出線開關櫃內多安裝少油斷路器或真空斷路器,斷路器所配的操動機構多為彈簧操動機構或電磁操動機構,也有配手動操動機構或永磁操動機構的。
不同的開關櫃在結構上有較大差別,這將影響到感測器的選擇和安裝。
（二）固定式及移開式
從高壓開關櫃的使用來分，可分為固定式和移開式。以前，發電廠的廠用電系統習慣採用移開式開關櫃，而供電系統用固定櫃較多。隨著科學技術的進步和新產品的不斷開發成功，很多習慣用法也在發生變化。
例如金屬鎧裝移開式開關櫃就是在固定式開關櫃的基礎上發展起來的。金屬鎧裝移開式開關櫃為全封閉結構，各功能小室相互隔開，正常操作效能和防誤操作功能百加完善和合理，檢修方便，其執行的安全可靠性大為提高。
（三）高壓開關櫃的發展
近年來，隨著小型真空斷路器技術的開發和推廣，中置式開關櫃作為金屬封閉鎧裝移開式開關裝置的新開發得到了很快發展。中置櫃的優點比較多，最重要的是手車小型化和製作工藝的機械化，使手車與導軌的製作更精確。甚至有不少廠家的產品，其手車包括主斷路器和櫃體不必在廠內一對一除錯，出廠時分別發貨到現場後，也很容易除錯成功，同樣可保證手車進出靈活方便。
因該產品互換性好，受現場地面水平條件的影響很小。這種金屬鎧裝移開式開關櫃執行安全可靠，檢修維護方便。因此供電系統採用的也越來越多了。
二、高壓開關櫃常見故障分析
分析其原因高壓開關櫃故障原因，多發生在絕緣、導電和機械方面。
（一）拒動、誤動故障
這種故障是高壓開關櫃最主要的故障，其原因可分為兩類。一類是因操動機構及傳動系統的機械故障造成，具體表現為機構卡澀，部件變形、位移或損壞，分合閘鐵芯鬆動、卡澀，軸銷松斷，脫扣失靈等。另一類是因電氣控制和輔助迴路造成，表現為二次接線接觸不良，端子鬆動，接線錯誤，分合閘線圈因機構卡澀或轉換開關不良而燒損，輔助開關切換不靈，以及操作電源、合閘接觸器、微動開關等故障。
（二）開斷與關合故障
這類故障是由斷路器本體造成的，對少油斷路器而言，主要表現為噴油短路、滅弧室燒損、開斷能力不足、關合時**等。對於真空斷路器而言，表現為滅弧室及波紋管漏氣、真空度降低、切電容器組重燃、陶瓷管破裂等。
（三）絕緣故障
絕緣水平是要正確處理作用在絕緣上的各種電壓(包括執行電壓和各種過電壓)、各種限壓措施、絕緣強度這三者之間的關係。力求使產品做到既安全又經濟，得到最佳的經濟效益。在絕緣方面的故障主要表現為外絕緣對地閃絡擊穿，內絕緣對地閃絡擊穿，相間絕緣閃絡擊穿，雷電過電壓閃絡擊穿，瓷瓶套管、電容套管閃絡、汙閃、擊穿、**，提公升杆閃絡，ct閃絡、擊穿、**，瓷瓶斷裂等。
（四）載流故障
72～12kv電壓等級發生的載流故障主要原因是開關櫃隔離插頭接觸不良導致觸頭燒融。
（五）外力及其他故障
包括異物撞擊，自然災害，小動物短路等不可知的其他外力及意外故障的發生。
三、高壓開關櫃的使用和故障檢測
雖然在購買使用高壓開關櫃之前，相應的驗收檢查工作已經展開，但是在現實中難免有先天性質量問題的裝置投入執行，另外，由於外力及機器老化的原因，高壓開關櫃也很難保持永久的安全使用狀態。作為補救措施，使用者必須加強對高壓開關櫃的檢測工作。只要及時發現和檢出異常所在，就能避免事故的發生。
（一）機械故障的檢測、使用
很多統計資料表明，開關櫃機械故障發生的比例最高。這是因為與機械操作相關聯的元件非常多，包括合、分閘迴路串聯有很多環節。而且開關的操作是沒有規律的，有時候很長時間也不操作一次，有時候卻要連續動作。
另外，還受一年四季環境變化的影響。所以機械故障特別是拒動故障是發生概率最高的。
要保證開關裝置的操作機構性的可靠性，需經過考驗驗證。例如真空斷路器製造廠在產品出廠前，往往要在標準規定的高低操作電壓下進行機械運算元百次，如果有故障，就在出廠前進行處理。其次，開關櫃內所有部件，特別是動作的部件包括各處的緊固螺釘、彈簧和拉桿，強度要足夠，結構要可靠，要經得住長期執行的考驗。
要保證電氣迴路良好的連通性，合、分閘線圈、輔助開關等元件的效能都要***。因為是串聯迴路，迴路中的各個開關、熔斷器以及各個連線處要始終處於完好狀態，直流操作電源也要始終處於正常狀態。如果直流迴路絕緣不良，發生一點接地或多點接地，就可能使開關發生誤動，如果直流迴路導通不好或電源不正常，就會發生拒動事故。
無論製造廠和執行單位，都應把工作做好做紮實。以使機械方面的故障降低到最小。
（二）絕緣水平的檢測
原則上講，電壓等級越高，對絕緣水平的選取更為關注。對於中壓等級，往往希望通過增加不多的費用，將絕緣水平取得略為偏高一點、使得執行更安全。
國家標準gb311.1-1997推薦了四種衝擊耐受電壓試驗方法，對於非自恢復絕緣為主的裝置可採用3次法，非自恢復絕緣和自恢復絕緣組成的復合絕緣的裝置可使用3/9次法，而復合絕緣的裝置則一般採用15次法。目前高壓開關櫃的雷電衝擊耐壓試驗多採用15次法，實際上在中壓等級裝置達到要求的外絕緣的最小空氣尺寸，例如l0kv等級裝置的外絕緣淨空氣間隙為125mm的情況下，衝擊耐受電壓裕度較大，用3/9次法也可達到試驗的目的。
在實際檢測中，還需考慮到同樣絕緣水平的產品，不同地方的運**況相差很大。影響電氣裝置在執行中絕緣性能是否可靠的因素除了裝置本身的絕緣水平外，還有過電壓保護措施、環境條件、執行狀況和裝置隨使用時間的老化等等，必須綜合考慮這些因素的作用。
（三）導電迴路檢測
在執行裝置中所發生的導電迴路故障或事故表明，一旦存在導電迴路接觸不良，問題會隨著時間的推移而不斷加劇。隔離插頭上往往裝有緊固彈簧，受熱後彈性變差，使接觸電阻進一步加大，直至事故發生。為此，廠方也要嚴格型式試驗中的溫公升試驗專案，對於批量生產的品種，還應用額定電流下溫公升試驗進行定期或不定期的抽試。
尤其是大額定電流開關櫃，宜對每台產品進行溫公升試驗驗證。
按規程規定，用大電流直流壓降法測量迴路電阻，就是防止導電迴路事故的一種方法。由於迴路電阻測量的使用電流受到限制，就是測量結果合格，但在執行中仍然發生載流事故的已有好多次。實踐表明這並不是一種十分可靠的辦法，不應完全依賴它。
對於使用者來說，產品投運後要對其載流量和穩定性做到心中有數，要確保裝置的可靠、安全執行。在產品投運初期，加強監視是十分必要的，在高峰負荷以及夏季環境溫度較高時，監視裝置的執行狀態尤其重要。例如可採用紅外測溫等方法來監視裝置的發熱情況，及時發現潛伏的不正常發熱現象。
結論：裝置發生了故障，一般會認為是裝置質量差、檔次低造成的，於是往往在加強裝置指標水平上下功夫。其實裝置的絕緣水平等指標不可能也不應盲目地加強，對事故要具體分析，檢查所發生的缺陷是否有普遍性，另一方面是要在繼電保護和執行環境方面進行工作，這樣才能收到事半功倍的效果。
我們應該正確使用、合理檢測開關裝置，保證其在絕緣、導電、機械操作以及開斷效能方面可靠安全，並在長期執行中經得起時間的考驗。
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